C++ 对在函数中创建的 Eigen::Matrix 的悬空引用

Question

下面的例子会创建悬空引用吗？（因为 vector<int> 在函数中是局部的，而 MatrixXi 正在使用对此数据的引用）。还考虑到 Foo 构造函数引用了 MatrixXi.

#include <Eigen/Dense>
#include <Eigen/Core>
using Eigen::MatrixXi;

static Eigen::MatrixXi CreateMatrix()
{
    std::vector<int> data(4);
    data = { 1, 2, 3, 4 };

    Eigen::MatrixXi mat = Eigen::Map<Eigen::Matrix<int, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic, Eigen::RowMajor>>(&data[0], 2, 2);
    return mat;
}

class Foo
{
public:
    const MatrixXi matrix;
    Foo(const MatrixXi &matrix) : matrix(matrix) {}
    void Bar() {
        std::cout << matrix << std::endl;
    }
};

int main() 
{
    Foo test(CreateMatrix());
    test.Bar();

    Foo* test2 = new Foo(CreateMatrix());
    test2->Bar();

    std::cin.get();

    delete test2;
}

编辑： 添加了 delete test2 以释放内存。

编辑2：

实际问题中 MatrixXi 的实际创建是基于函数的参数，看起来像这样 (C++/CLI)：

static Eigen::MatrixXi CreateMatrix(MathNet::Numerics::LinearAlgebra::Matrix<float>^ data)
{
    int length = data->RowCount * data->ColumnCount;
    std::vector<int> data_out(length);

    for (size_t i = 0; i < data->RowCount; i++)
    {
        for (size_t j = 0; j < data->ColumnCount; j++)
        {
            data_out[i * data->ColumnCount + j] = data[i, j];
        }
    }

    Eigen::MatrixXi mat = Eigen::Map<Eigen::Matrix<int, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic, Eigen::RowMajor>>(&data_out[0], data->RowCount, data->ColumnCount);

    return mat;
}

更新：

为了证明 davidhigh 的回答是正确的，我编写了以下测试：

int main() 
{
    std::vector<int> data = { 1, 2, 3, 4 };
    auto map = Eigen::Map<Eigen::Matrix<int, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic, Eigen::RowMajor>>(&data[0], 2, 2);
    Eigen::MatrixXi mat = map;
    data[0] = 5;
    std::cout << "mat:\n" << mat << std::endl;
    std::cout << "map:\n" << map << std::endl;
    std::cin.get();
}

控制台输出如下：

mat:
1 2
3 4
map:
5 2
3 4

所以没有悬空引用，因为 mat 不再连接到数据（而 map 是）。

Answer 1

您从 CreateMatrix() 调用返回的垫子保存着临时 std::vector 的地址，该地址超出了该函数的范围。无法保证 address 仍会保留您想要的内容。您需要使 std::vector 更永久。它必须存在于 CreateMatrix() 之外，否则您将遇到麻烦。

Answer 2

好的，由于这个线程的状态变得有点混乱，我将添加另一个答案并详细说明我已经在评论中写的内容。

return一个MatrixXi函数里面CreateMatrix和return就可以了。您通过从 Eigen::Map 复制来创建矩阵，这也可以。
在您的简单示例中，您可以通过直接初始化 MatrixXi 来绕过 Map，例如通过 operator<<。在更一般的情况下，也许你得到的只是一个向量，那么你的方法又可以了。
你 return 这里的 MatrixXi 很重要。如果您将 return Map 对象，这通常会导致悬空引用。然后，例如，如果您在外部调用 operator()，则 Map 想要访问在 CreateMatrix() 退出时已经被破坏的向量。（实际上，在您的特殊示例中，它会起作用，因为您直接使用结果创建 Foo，它再次将 Map 存储在矩阵中——仍然，这不是一个好主意编写一个非常容易出错的函数）。
最后一点：不要用 test2 做你在主函数中做的原始指针。在这里完全没有用。使用 RAII，这基本上是您在 main 中的第一种方法。

C++ 对在函数中创建的 Eigen::Matrix 的悬空引用

C++ dangling reference to Eigen::Matrix created in function

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